Mūsdienās daudzas mājas un nozares izmanto dabas gāze. Šis enerģijas resurss visā pasaulē strauji pieaug, un ir sagaidāms, ka tas turpinās paplašināties nākamajās desmitgadēs. Lai efektīvi izmantotu dabas gāze, ir būtiski saprast ķīmijas pamatparametru: siltumspēja. Šī vērtība ir būtiska, lai noteiktu gāzes kvalitāti un tās spēju ražot enerģiju, kas savukārt ļauj optimizēt enerģijas un ekonomiskās izmaksas.
Šajā rakstā mēs detalizēti atklāsim, kas ir siltumspēja, kā tā tiek mērīta un kā tā ietekmē gāzes izmantošanu mājsaimniecībā un rūpniecībā.
Kas ir siltumspēja?
El siltumspēja Gāzes daudzums ir definēts kā enerģijas daudzums, kas izdalās, kad notiek pilnīga gāzes oksidēšanās, uz masas vai tilpuma vienību. Šī vērtība ir būtiska, lai noteiktu jebkuras degvielas efektivitāti, un tās zināšanas ļauj optimizēt tās izmantošanu. Piemēram, jo augstāka ir apkures vērtība, jo mazāks ir gāzes daudzums, kas nepieciešams tāda paša enerģijas daudzuma ģenerēšanai, kas samazina gan patēriņu, gan izmaksas.
Siltuma vērtību izsaka dažādās vienībās atkarībā no tā, vai to mēra pēc tilpuma vai masas. Masām izmanto kilodžouli uz kilogramu (kJ/kg) vai kilokalorijas uz kilogramu (kcal/kg). Apjomiem izmanto kilodžouli uz kubikmetru (kJ/m).3) vai kilokalorijas uz kubikmetru (kcal/m3).
Šī koncepcija ir svarīga ne tikai vietējā līmenī, bet arī uzņēmumiem un nozarēm, kas optimizē savas enerģijas izmaksas, izmantojot dabasgāzi vai citu degvielu ar augstu siltumspēju. Tālāk mēs detalizēti aprakstīsim svarīgu aspektu: atšķirības starp augšējo un apakšējo siltumspēju.
Atšķirība starp augšējo un apakšējo sildīšanas vērtību
Gāzes sildīšanas vērtību iedala divos veidos: augšējā sildīšanas vērtība (PCS) un zemāka sildīšanas vērtība (PCI). Galvenā atšķirība starp abiem ir enerģijas apstrāde, kas rodas no ūdens tvaiku kondensācijas degšanas laikā.
Šajā gadījumā augstāka sildīšanas vērtība, tiek ņemta vērā enerģija, kas izdalās, kad ūdens tvaiki, kas rodas sadegšanas laikā, kondensējas. Citiem vārdiem sakot, viss izmantojamais gāzes siltums tiek uzskatīts ideālos apstākļos, tas ir, kad sadegšanas produktu temperatūra ir pietiekami zema, lai ūdens tvaiki varētu kondensēties.
Savukārt zemāka apkures vērtība Tas neietver enerģiju, ko izdala ūdens tvaiku kondensācija. Tas notiek tāpēc, ka sadegšanas gāzes nesasniedz pietiekami zemu temperatūru, lai tvaiks varētu kondensēties, kas nozīmē, ka daļa enerģijas netiek izmantota. Praktiskā lietošanā rūpniecībā biežāk atsaucas uz PCI, jo tas reālāk atspoguļo iegūstamās lietderīgās enerģijas daudzumu. Tas ir svarīgi daudzām nozarēm, jo nodrošina praktiskāku siltuma mērījumu, kas pieejams rūpnieciskajos procesos, kur tvaiks netiks efektīvi kondensēts.
Siltumvērtības izmantošana rūpniecībā
Nozarē gāzes apkures vērtības pārzināšana ir ļoti svarīga, lai optimizētu procesus un samazinātu izmaksas. Nozares, kas to izmanto, bieži strādā ar zemāka apkures vērtība, jo sadegšanas gāzes parasti netiek pietiekami atdzesētas, lai atgūtu sadegšanas produktos esošo ūdens tvaiku latento siltumu.
Tā kā siltumspējai ir liela nozīme kurināmā pieejamā lietderīgās enerģijas daudzuma aprēķināšanā, tādas nozares kā metalurģija, stikla ražošana, cementa rūpnīcas, naftas pārstrādes rūpnīcas un enerģijas ražošanas uzņēmumi izsmeļoši uzrauga šo vērtību, lai nodrošinātu efektīvu darbību. Gāze ar augstāku siltumspēju nozīmē mazāku degvielas patēriņu, kas nozīmē mazāku piesārņojošo izmešu daudzumu un zemākas izmaksas. Turklāt siltumvērtības stabilitāte gāzē nodrošina rūpniecisko procesu paredzamību un konsekvenci.
Siltumvērtības mērīšanas metodes
Gāzes sildīšanas vērtības mērīšanai ir dažādas metodes, un visizplatītākās ir līnijas un partijas metodes. Viņš bumbas kalorimetra metode Tas ir viens no vecākajiem un precīzākajiem. Tas sastāv no gāzes parauga ievietošanas hermētiski noslēgtā traukā; Pēc gāzes ieslēgšanas temperatūras paaugstināšanos mēra, izmantojot termometru. Šī metode ir ļoti precīza, taču tā procesa laikā patērē visu gāzi, tāpēc tās pielietojums nozarēs ir ierobežots.
Rūpnieciskajā vidē priekšroka tiek dota nepārtrauktām mērīšanas sistēmām, piemēram tiešsaistes gāzu hromatogrāfi. Šī metode atdala gāzes sastāvdaļas, vienlaikus reģistrējot laiku, kas nepieciešams, lai tās eluētu no hromatogrāfijas kolonnas, ļaujot izmērīt esošo ogļūdeņražu daudzumu un aprēķināt kopējo gāzes sildīšanas vērtību. Šis mērījumu veids ir efektīvāks un ļauj pastāvīgi uzraudzīt rūpnieciskajās darbībās izmantotās gāzes kvalitāti.
Siltumspēja ir galvenais instruments, lai maksimāli palielinātu energoefektivitāti un nodrošinātu pēc iespējas izdevīgāku sadegšanas procesu gan rūpnieciskā lietošanā, gan enerģijas ražošanā.
Zinot siltumspēju, var pieņemt labākus lēmumus gāzes un citu kurināmo izmantošanā un sadalē, tādējādi iegūstot ievērojamus ietaupījumus ekspluatācijas izmaksās un labāku enerģijas patēriņu.